本科通信系统第5章.pdf

第5章移动卫星通信系统 第5章移动卫星通信系统 5.1 概述 5.2 国际移动卫星通信系统(INMARSAT) 5.3 静止轨道(GEO)区域移动卫星通信系统 5.4 低轨道(LEO)移动卫星通信系统 5.5 中轨道(MEO)移动卫星通信系统 第5章移动卫星通信系统 5.1 概 述 5.1.1 移动卫星通信系统的分类 移动卫星通信系统按用途可分为海事移动卫星系统(MMSS)、 航空移动卫星系统(AMSS)和陆地移动卫星系统(LMSS) 。MMSS 旨在帮助进行海上救援工作，提高船舶使用效率和管理水平， 改善海上通信业务和提高无线定位能力；AMSS主要用于在飞机 上与地面之间为机组人员和乘客提供话音和数据通信；LMSS则 主要是利用卫星为陆地上行驶的车辆提供通信，但现在已不仅 局限于车辆。 第5章移动卫星通信系统 按卫星运行轨道来分，移动卫星通信系统基本上可分为同步轨道(GEO)、 大椭圆轨道(HEO)、中轨道(MEO)和低轨道(LEO)系统。其轨道划分方法是以 环地球赤道延伸至南北纬40 °~50 °地区的高能辐射带为界的， 如图5.1(a)所 示。图中两个辐射带叫范·艾伦带(Van Allen belt) 。这是1958年1月探险者1号 的粒子计数器在1000 km以上高空发现了令人难以置信的辐射强度后，又经探 险者3、4号证实了这个辐射带的存在，并以其发现者命名的。范·艾伦带由 高能电子和质子组成， 是地球磁场从太阳风中俘获并禁固而成的。其内带粒 子密度高、辐射强度强且稳定，外带辐射较弱且界限比较模糊。这些高能粒 子撞击卫星会产生X射线和附加的高能电子。 高能粒子穿透力很强，对人造 卫星电子设备损害极大，在带内进行防护是不现实的， 卫星在这个区域只能 存在几个月，因此必须避开。一般认为，内带在1500~6000 km(或8000 km)， 外带在15 000~20 000 km(或25 000 km)　。这就是说，1500 km 以下， 8000~12 000 km以及20 000 km 以上是安全的，这就得出了相应的低、中、高 轨道卫星。 中轨道(MEO)卫星运行在内、外范·艾伦带之间的轨道上。虽然 MEO卫星遭受的辐射强度约为GEO卫星遭受的两倍，但可用电防护措施进行 防护，并可使用防辐射的电子部件。 第5章移动卫星通信系统 HEO 外范·艾伦带 GEO 远地点 MEO N 地球 S 近地点 内范·艾伦带 LEO (a) (b) 图5.1 卫星轨道高度的划分　 (a) GEO、MEO 、LEO轨道划分示意图； (b) 大椭圆轨道(HEO)示意图 第5章移动卫星通信系统 表5.1 GEO、HEO、MEO和LEO轨道的特点 第5章移动卫星通信系统 表5.2 LEO、MEO、HEO和GEO卫星通信系统的优缺点 第5章移动卫星通信系统 5.1.2 移动